薛万国—新一代HIS的架构发展

  “IT架构，一方面影响系统功能实现，另一方面更影响系统的长远发展。因此，评判医院信息系统的IT架构好与不好，不能只观察当下的功能，更要看是否为未来预留发展空间。”在2022CHINC“医院信息化核心架构的发展趋势”分论坛上，解放军总医院大数据研究中心原主任薛万国分析了当前HIS系统架构存在的问题以及新一代HIS系统应该具备的特点。

  解放军总医院大数据研究中心原主任薛万国

现阶段HIS架构的五种不足

国内真正意义上的HIS系统兴起于1990年代。经过30年的发展，HIS已由当时的一体化综合信息系统蜕变为医院基础信息系统，在医院信息化中的基础地位更加凸显。

与早期相比，现阶段医院对HIS系统的需求发生了较大改变：HIS的业务流程由半手工半自动化演变为全过程数字化；早期HIS以事务处理为主，现在则希望实现更多的智能化操作；早期HIS以业务为中心，现在转为业务与数据并重；早期HIS是一体化封闭设计，现在HIS在设计时要更多地考虑集成协同问题；早期HIS仅服务于单体医院，现在要扩展到多个院区。

“HIS就像一个正在成长的孩子，把过去的衣服穿在身上已经捉襟见肘。”薛万国用形象的比喻说明：在渐进式发展演变中，HIS系统在功能切分、数据结构、内部信息流、技术架构等方面已显现出诸多不适应。具体而言，存在以下五种问题。

首先是系统碎片化。由于早期HIS功能不完善，医生工作站引入了大量第三方软件，如EMR、CDR、360视图、移动护士站、CDSS等，使得本应紧耦合的系统变成松耦合或外挂，既限制了系统功能发展，也影响了用户体验。主要体现在：界面融合差，医生使用时需要反复切换，影响使用体验；智能辅助应用难以做到实时响应；外挂系统只能间接访问电子病历数据，深度智能开发受限；每个系统都掌握着各自的数据，数据重复分散，不一致风险大。

其次，系统功能抽象不足。一些应用系统各自独立开发，由于开发者早期对业务的认识不足，对应用系统的抽象不足，导致相似功能模块的复用度不高。这种低水平重复“造轮子”的操作，既影响用户使用体验，也增加了开发工作量。例如，住院医生站和门诊医生站许多功能相近，却无法复用。

再次，缺乏完整的数据中心。早期HIS的数据架构以事务处理为中心，缺乏以患者为中心的信息整合。例如，在部分医院，患者的门诊医疗记录与住院医疗记录相互独立，甚至缺少主索引。另外，伴随着医院数据量的积累，为保持系统性能，历史数据需要卸出，由于缺乏数据长期管理机制，无法支撑以患者为中心的未来发展需求。

第四，系统不开放。许多系统在建设过程中不遵循相关标准，甚至没有开放的接口，是“哑巴系统”，“系统集成难”问题突出。另外，各系统间缺乏统一的业务协同约定，医院需要依照期望的流程逐个对系统进行定制。“集成平台的引入，给医院带来了过高期待，但实际上并未减少集成工作量。”

第五，系统可扩展性不足。现阶段，应用规模扩大、多院区建设等需求期待HIS系统能够横向扩展，但在传统架构下，横向扩展存在困难。主要原因在于：负责事务处理的后端数据库服务器高度依赖数据库系统，传统关系数据库较难横向扩展。因此，数据库服务器往往会成为整个系统的性能瓶颈。

新一代HIS架构：一体化和开放性兼备、智能化和扩展性并重

如何才能解决上述问题？新一代HIS应该具备哪些特征？薛万国逐一提出了解决思路。

首先，打造一体化的HIS与电子病历系统。薛万国在参观2022CHINC展览时发现，很多传统的电子病历厂商推出了HIS产品，这也印证了二者一体化的发展趋势。HIS与电子病历系统合二为一后，应实现功能一体化，包括患者管理、医嘱处理、病历记录、护理文书等一体化，以及360视图应用、床旁移动工作站、临床辅助决策系统与医护工作站的一体化；同时实现数据一体化，二者共用一个数据库，形成全院医疗数据中心，以标准化接口收集外部数据，并对外提供服务。

其次，建设一个完整的数据中心。薛万国认为，医院要构建以“人”为中心的电子病历数据模型，从“以就诊活动为中心”向“以人为中心”转变，数据存储能够包容各种结构类型的医疗数据。另外，需要建立覆盖全生命周期的历史数据管理机制，以解决医院长期的数据管理需求。

再次，采用开放的系统架构。“集成平台无法完全解决集成问题的根本原因在于系统不够开放。如果医院信息系统均采用标准化接口，那么无论是否使用集成平台都能很好地实现集成。”薛万国表示，将新一代HIS设计成开放系统，需要开放三件事：一是医疗事件要开放，对外围系统提供HIS业务事件通知；二是数据要开放，可以通过接口向其他系统传递数据；三是服务要开放，能够为外围系统提供基础和共享业务服务。另外，新一代HIS应预置智能化功能入口，具体方式包括：制定规则描述语言，支持智能规则的开放式定义；制定智能服务接口标准，支持扩充智能模块的嵌入。

第四，引入数据中台。辅助诊断、医嘱审核、特征数据提取、风险预测等应用都需要对大量数据进行深度加工，传统的业务数据库难以支撑日益广泛的智能化处理需求。这为数据中台的引入提供了应用场景。数据中台架构技术能够顺应智能化和数据深度处理的需求，将频繁访问的患者数据复制到数据中台服务器，减少对业务数据库的压力，如此一来，部署在数据中台上的AI功能就可以充分利用硬件的加速处理能力。“数据中台最大的功能在于提供智能化服务，如果抛开这一点，单独谈论数据中台，没有太大的价值。”

第五，在支持多院区场景方面，有两种解决方案：一是在每个院区建设不同系统，再在各系统上搭建一座“桥”，将所有系统连接起来；二是在统一架构下虚拟出多个院区的HIS，各院区间既有隔离业务，也有集中业务，既有统一逻辑，也有个性逻辑。为实现第二种方法，新一代HIS需采用可横向扩展的技术架构，例如按需分配的云计算架构。

除此以外，新一代HIS还应支持跨平台部署：在终端层面，支持台式机、平板电脑、手机等多类型终端；在中间层，支持Windows、Linux等不同操作系统；在数据库层面，适配Oracle、SQL Server、MySQL以及国产数据库。薛万国说：“未来，HIS架构体系的每一层，都会变成一个能够支持不同平台的软件。这是一种理想的情况，但复杂度也将变得更高，对系统的技术架构提出了更多需求，需要对开发语言、开发框架、运行环境等进行审慎选择。我们已经看到一些HIS产品正在向着这个方向努力。”

薛万国总结说：“新一代HIS的架构体现出一体化和开放性兼备、智能化和扩展性并重的特点，同时也变得更为复杂。在选择HIS架构时，开发者既要积极拥抱新技术，也要注意针对实际问题的适用性和是否易于掌控与维护，避免脱离实际需求的盲目跟风。”
来源：HIT专家网